1、专题四 光合作用与细胞呼吸 课堂考点 突破 限时规范训练 高分平台 串讲 考点3 光合作用与呼吸作用的关系 真题重做1(2014高考全国卷)某植物净光合速率的变化趋势如下图所示。据图回答下列问题：(1)当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为_。CO2浓度在ab之间时，曲线_表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。(2)CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是_。(3)当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量_(填“大于”“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。(4)据图可推测，在温室中，若要采取提高CO
2、2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑_这一因素的影响，并采取相应措施。解析：(1)根据曲线图可知，当CO2浓度为a时，高光强下(曲线A)该植物的净光合速率为0；分析坐标图中曲线的走势可以看出，当CO2浓度在ab之间时，曲线A、B和C的净光合速率都随着CO2浓度的增高而增高。(2)由题图可知，影响净光合速率的因素为CO2浓度和光强。当CO2浓度大于c时，由于受光强的限制，光反应产生的H和ATP不足，暗反应受到限制，曲线B和C的净光合速率不再增加。(3)当环境中的CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，植物的净光合速率小于0，说明该植物此时呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2
3、量。(4)据图可推测，光强和CO2浓度都会影响植物的净光合速率，因此若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应同时考虑光强这一因素的影响。答案：(1)0 A、B和C(2)光强(3)大于(4)光强2(2017高考全国卷)下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。据图回答下列问题：(1)图中、代表的物质依次是_、_、_、_，H代表的物质主要是_。(2)B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_。解析：(1)分析图示，A过程为光合作用的光
4、反应阶段，B过程是光合作用的暗反应阶段。图中为水光解产生的O2；由和H2O产生与NADPH(H，即还原型辅酶)可知，是NADP；由转化成ATP可知，是ADPPi；由与CO2结合生成C3可知，为C5。呼吸作用过程中的H代表的物质主要是NADH(还原型辅酶)。(2)光合作用的光反应阶段(A)可产生ATP，而暗反应阶段(B)不产生ATP。有氧呼吸的三个阶段都产生ATP，其中细胞质基质中进行有氧呼吸的第一阶段(C)，线粒体中进行有氧呼吸的第二和第三阶段(D)。(3)在缺氧条件下，植物细胞可进行无氧呼吸，将丙酮酸转化成酒精。答案：(1)O2 NADP ADPPi C5 NADH(或答：还原型辅酶)(2)
5、C和D(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸核心提炼1光合作用与细胞呼吸的联系：(1)细胞呼吸时刻进行，光合作用有光时才进行。(2)光合作用为细胞呼吸提供有机物和O2；细胞呼吸为光合作用提供CO2。2总光合速率与呼吸速率的关系：(1)图示：(2)解读。A点：只进行细胞呼吸。AB段：总光合速率呼吸速率。C点：为光饱和点。3各种速率的表示方法及相互关系：(1)呼吸速率：有机物或O2消耗量、CO2产生量。(2)净光合速率：有机物积累量、O2释放量、CO2吸收量。(3)总光合速率：有机物或O2产生量、CO2消耗量。(4)总光合速率净光合速率呼吸速率。1植物幼苗缺镁会降低光合作用强度。2光合作用与细胞呼吸产生的
6、ATP用途不同：(1)光合作用产生的ATP主要用于暗反应。(2)细胞呼吸产生的ATP用于其他各项生命活动。3光反应与细胞呼吸产生的H不同：(1)光反应：NADPH(还原型辅酶)。(2)细胞呼吸：NADH(还原型辅酶)。4冬季植物光合速率低主要原因是温度低，而不是光照时间短。5光照较弱时，叶肉细胞中可能没有淀粉的积累。6pH通过影响光合作用和细胞呼吸过程中酶的活性，而影响净光合速率。题型突破题组一 总光合、净光合与呼吸速率间的关系1以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是()A A光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的
7、量与30 时相等B光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物的量最多C温度高于25 时，光合作用制造的有机物的量开始减少D两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等解析：选A。该图纵坐标分别表示光照下二氧化碳的吸收量(即植物积累的有机物量)和黑暗中二氧化碳的释放量(即呼吸作用)，因此，光合作用制造的有机物应该是两条曲线的数值之和。35 时光合作用制造的有机物的量为(3.53)mg/h,30 时光合作用制造的有机物的量为(3.53)mg/h，故光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等；制造有机物的量最多的应该不是25 而是3035，积累量最多的才是25；光
8、合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等的点应该是光照下植物不吸收二氧化碳的点，而不是图中二者曲线的交点。2如图表示一株生长迅速的植物在夏季24 h内CO2的吸收量和释放量(单位：mg)，光合作用速率和呼吸作用速率用CO2吸收量和CO2释放量表示。下列表述不合理的是()A在18时和6时，该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等B假设该植物在24 h内呼吸速率不变，则该植物的呼吸速率为10 mg/h，最大光合速率为85 mg/hC该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为ACBD中午12时左右，与曲线最高点所对应的时间相比，该植物叶绿体内C5的含量下降解析：选D。在18时和6时，CO2吸收
9、量和CO2释放量相等，该植物光合作用强度与呼吸作用强度相等，A正确。假设该植物在24 h内呼吸速率不变，从图示可知，该植物的呼吸速率为10 mg/h，最大光合速率为75 mg/h10 mg/h85 mg/h，B正确。A、C表示光合作用在白天积累的有机物，B表示夜晚呼吸作用消耗的有机物，该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为ACB，C正确。中午12时左右，由于气温过高，气孔关闭，CO2吸收量下降，与曲线最高点所对应的时间相比，该植物叶绿体内C5的含量升高，D错误。光合作用与细胞呼吸相关计算题的解法对于光合作用和细胞呼吸过程中的相关计算题。首先，根据测定条件判断发生的生理过程的类别，黑暗下绿
10、色植物只进行呼吸作用，测得的是呼吸速率；光照下绿色植物可进行光合作用和呼吸作用，测得的是净光合速率。其次，根据题中的描述判断不同物质含量表示的速率类型(如净光合速率、呼吸速率、总光合速率)，如有机物的产生量(合成量、制造量)、CO2的同化量(固定量、消耗量)、O2的产生量(制造量)表示总光合速率(实际光合速率)；有机物的积累量(增加量、净产生量)、CO2的吸收量、O2的释放量表示净光合速率。最后，依据公式进行相关计算和推导，如总光合速率净光合速率呼吸速率。若有机物的种类是葡萄糖，由于光合作用或有氧呼吸过程中C6H12O6O2CO2166，则若根据实验装置测得O2的消耗量或释放量，可推算出葡萄糖
11、的消耗量或合成量。题组二 光合作用与细胞呼吸的相关实验1(2017湖南湘阴一中第一次月考)现有四个实验装置，若要验证绿色开花植物产生O2需要光和验证O2由绿色植物释放，则应选用的实验组合分别是()A和 B和C和D和B 解析：选B。要验证绿色开花植物产生O2需要光照，实验的自变量应该是有光或无光，因此选择，验证O2由绿色开花植物释放，自变量为是否具有植物，光照条件是无关变量，因此需选择装置。2(2017湖南师大附中第二次月考)甲图中，A、B分别为培植于无色透明气球内、质量相等的某植物幼苗，气球可膨胀、收缩；其中B已死亡，气球内的培养液中均含CO2缓冲液(维持气球内CO2浓度不变)；初始时指针指向
12、正中零的位置。乙图为不断改变灯泡距水面的距离，间隔相同时间记录到指针偏转变化情况。下列相关描述，正确的是()A Ad点时指针向右偏转B该实验的自变量为光照强度，c点植物O2释放速率最大Cf点与a、b、c、d点的指针偏转方向相同，但数值较小D若改在无CO2缓冲液情况下进行实验，b点时指针偏转格数加大解析：选A。在适宜的光照条件下(如图中的a、b、c、d点)，植物进行光合作用释放出的氧气大于呼吸作用消耗的氧气，使A植物所在的气球的体积增大，指针向右偏转，A正确；该实验的目的是探究光照强度对光合作用强度的影响，实验自变量为光照强度(灯泡与水面的距离)，乙图c点指针偏转格数最大，表明O2的释放量最大，
13、B错误；e点指针的偏转格数为零，此时细胞呼吸速率等于光合速率，ef段随着灯泡与水面的距离增大，光照强度继续减弱，导致细胞的呼吸速率大于光合速率，指针向左偏转，与a、b、c、d点相比，指针的偏转方向相反，C错误；b点时光合速率大于细胞呼吸速率，光合作用吸收的CO2大于呼吸作用释放的CO2，此时若改在无CO2缓冲液情况下进行实验，b点时指针偏转格数减小，D错误。光合作用、细胞呼吸实验的设计技巧1变量的控制手段，如光照强度的大小可用不同功率的灯泡(或相同功率的灯泡，但与植物的距离不同)进行控制，不同温度可用不同恒温装置控制，若确认CO2是光合作用的原料，应以CO2有无(如添加NaHCO，还是添加Na
14、OH设置对照实验)为变量，若确认CO2浓度对光合速率的影响，则应以不同浓度的CO2缓冲液为变量。2典型的方法“黑白瓶法”：用黑瓶(无光照的一组)测得的为呼吸作用强度值，用白瓶(有光照的一组)测得的为净光合作用强度值，综合两者即可得到真光合作用强度值。梯度法：用一系列不同光照强度、温度或CO2浓度的装置，可探究光照强度、温度或CO2浓度对光合作用强度的影响。光合作用与细胞呼吸相关曲线的拓展应用方法解读1曲线中各点的含义及形成原因分析a点：凌晨3时4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少；b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用；bc段(不含b、c点)：光合作用强度小于呼吸作用强度；c点
15、：上午7时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度；ce段(不含c、e点)：光合作用强度大于呼吸作用强度；d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象；e点：下午6时左右，光合作用强度等于呼吸作用强度；ef段(不含e、f点)：光合作用强度小于呼吸作用强度；fg段：太阳落山，光合作用停止，只进行呼吸作用。2曲线中有机物情况分析(1)积累有机物时间段：ce段；(2)制造有机物时间段：bf段；(3)消耗有机物时间段：Og段；(4)一天中有机物积累最多的时间点：e点；(5)一昼夜有机物的积累量表示为：Sp-SM-SN。3用线粒体和叶绿体表示O2和CO2两者关系上图中表示O2的是；表示CO2的是。上图中：O
16、b段(不包括b点)：只有呼吸作用应有；bc段(不包括c点)：呼吸作用强度大于光合作用强度应有；c点：呼吸作用强度等于光合作用强度应有；ce段(不包括c、e点)：呼吸作用强度小于光合作用强度应有；e点：呼吸作用强度等于光合作用强度应有；ef段(不包括e、f点)：呼吸作用强度大于光合作用强度应有；fg段：只有呼吸作用应有。4光合速率与呼吸速率的关系(1)图1中，一定范围内，随叶面积指数的增大，光合作用实际量和呼吸量均增加；超过A点后，光合作用实际量不再随叶面积指数的增加而增加，原因是叶片相互遮挡；干物质的量光合作用实际量呼吸量。干物质量为零时，即叶面积指数为D时，光合速率呼吸速率。(2)图2中，一
17、定范围内，光合速率和呼吸速率都会随温度的升高而增加；细胞呼吸的最适温度高于光合作用的，所以超过20时，光合速率增加缓慢，但呼吸速率增加很快，且可判断20时净光合速率最大；净光合速率光合速率呼吸速率，即两曲线之间的距离n代表了相应温度下的净光合速率，n0时，光合速率呼吸速率。夺分题组1(2017江西于都实验中学大考)将一植株放在密闭玻璃罩内，置于室外一昼夜，获得实验结果如图所示。下列有关说法错误的是()C A图甲中的光合作用开始于C点之前，结束于F点之后B到达图乙中的d点时，玻璃罩内的CO2浓度最高C图甲中的F点对应图乙中的g点D经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加解析：选C。图甲中C点和
18、F点时，光合作用强度等于呼吸作用强度，光合作用开始于C点之前，结束于F点之后，A正确；图乙中的d点之前光照强度弱，光合作用强度小于呼吸作用强度，玻璃罩内二氧化碳浓度增加，d点时光合作用与呼吸作用强度相等，d点之后光合作用强度大于呼吸作用强度，玻璃罩内的二氧化碳减少，浓度降低，因此d点时玻璃罩内的CO2浓度最高，B正确；分析题图甲可知，F点是光照强度减弱二氧化碳浓度由降低向增加转化的拐点，此点之前，光合作用强度大于呼吸作用强度，此点之后光合作用强度小于呼吸作用强度，该点时光合作用强度与呼吸作用强度相等，对应图乙中的h点，而不是g点，C错误；分析图甲可知，这一昼夜之后G点玻璃罩内的二氧化碳浓度小于
19、开始时A点的浓度，减少的这部分通过光合作用合成有机物储存在植物体内，因此植物体的有机物含量会增加，D正确。2(2017山东枣庄模拟)某研究小组进行某植物的栽培试验，图1表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的光合曲线和黑暗条件下的呼吸曲线；图2为在恒温密闭玻璃温室中，连续24 h测定的温室内CO2浓度以及植物CO2吸收速率的变化曲线，据图分析，下列说法中错误的是()D A图1中，当温度达到55 时，植物光合作用相关的酶失活B6 h时，图2叶肉细胞产生H的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质等C18 h时，图2叶肉细胞中叶绿体产生的O2量大于线粒体消耗的O2量D该植株在进行光合作用且吸收CO2的量
20、为0时，在两图中的描述点共有4个解析：选 D。图 1 中的虚线始终为二氧化碳的释放，因此表示呼吸速率随温度变化的情况，而实线有时高于 0，有时低于 0，因此表示净光合速率随温度变化的情况，图中显示，当温度达到 55时，光合作用不再吸收二氧化碳，只剩下呼吸作用释放二氧化碳的曲线，表明植物不再进行光合作用，只进行呼吸作用，A 正确；分析图 2可知，6 h 时，二氧化碳的吸收速率为 0，此时密闭小室内二氧化碳浓度达到最大值，此时光合作用强度与呼吸作用强度相等，因此叶肉细胞产生H的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质等，B 正确；分析图2可知，18时，二氧化碳的吸收速度等于0，说明此时整棵植株的光合作用强
21、度等于有氧呼吸的强度，所以植株的“叶肉”细胞的叶绿体产生的O2量就必须大于线粒体消耗的O2量，这样才能保证对非叶肉细胞的O2供应，而使植株的光合作用强度等于有氧呼吸的强度，C正确；图2中当光合速率等于呼吸速率时，净光合速率为0，处于室内二氧化碳浓度曲线的拐点，因此图2中光合速率和呼吸速率相等的时间点有2个，图1中，光合作用与呼吸作用相等的温度条件是40，共3个，D错误。3(2017河北衡水中学二调)如图曲线I表示黄豆光合作用速率与光照强度的关系(适宜温度、CO2浓度为0.03%)。在y点时改变某条件，曲线变为。下列分析合理的是()D A与y点相比，x点叶绿体中的C3含量较低B在y点时，升高温度
22、导致曲线由I变为C制约x点光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量D制约z点光合作用的因素可能是CO2浓度解析：选D。与y点相比较，x点时光照强度较弱，光反应提供的H和ATP较少，C3化合物还原减少，导致C3含量较y点时高，A错误；题目中提到是在适宜温度下，如果再提高温度，会降低光合作用速率，B错误；制约x点时光合作用的因素主要是光照强度，C错误；z点在图中曲线上，表示在适宜温度下，提高光照强度光合速率不再提高，说明此点限制光合速率的因素不是温度和光照强度，可能是CO2浓度，D正确。4某校生物兴趣小组用玉米作为实验材料，研究不同条件下的光合作用速率和呼吸作用速率，绘出图甲、乙和丙，图中光合速率与
23、呼吸速率并不相等的点是()Aa BbCcDdA 解析：选A。图甲中，光照下CO2的吸收量表示植物的净光合作用速率，即真光合作用速率减去呼吸作用速率，故a点表示有机物的积累量与细胞呼吸消耗的有机物的量相等。图乙中，b点为转折点，此时光合速率等于呼吸速率，c点也为转折点，此时光合速率也等于呼吸速率；图丙中，曲线表示净光合作用，d点时，光合速率等于呼吸速率。5(2017山西高三考前质检)灌浆期是农作物开花后有机物储存在子粒中的一个阶段，当有机物含量不再增加时，灌浆期结束。研究发现温度对小麦子粒干重的影响与小麦灌浆期的长短有密切关系。某科研小组在温室条件下进行了相关实验，结果如下(图中15/10、21
24、/16、30/25 分别表示三组不同的昼夜温度组合)。请据图回答：(1)由曲线可看出，小麦子粒干重最大的为_组合，原因是_。(2)自然条件下生长的冬小麦一般在五月初进入灌浆期，请据图推测小麦灌浆期时间为_天。如果在此期间遇到连续高温干旱的天气，小麦灌浆期会_，子粒干重_。(3)如果灌浆期间遇到连续的阴雨天，小麦子粒的干重会_，原因是_。解析：(1)据图，小麦子粒干重最大的为15/10 组合，原因是灌浆期最长。(2)由五月初的环境温度推出灌浆期时间为3040天，如果在此期间遇到连续高温干旱的天气，小麦灌浆期会缩短，子粒干重减少。(3)如果灌浆期间遇到连续的阴雨天，小麦子粒的干重会减少，原因是光照弱，光合作用强度降低，有机物积累量减少。答案：(1)15/10 灌浆期最长(2)3040(答案处于此范围内均可)缩短 减少(3)减少 光照弱，光合作用强度降低，有机物积累量减少点击进入word版：限时规范训练把握高考微点，实现素能提升